KR101643706B1 - Bms 제어 시스템 및 방법 - Google Patents

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KR101643706B1
KR101643706B1 KR1020150140891A KR20150140891A KR101643706B1 KR 101643706 B1 KR101643706 B1 KR 101643706B1 KR 1020150140891 A KR1020150140891 A KR 1020150140891A KR 20150140891 A KR20150140891 A KR 20150140891A KR 101643706 B1 KR101643706 B1 KR 101643706B1
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이수건
김병권
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성신전기공업(주)
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Abstract

본 기술은 BMS 제어 장치 및 방법이 개시된다. 본 발명의 구체적인 예에 따르면, 마스터와 복수개의 슬레이브 간의 직병렬 통신망을 이용하여 연결되므로, 통신 라인의 길이에 대한 한계를 극복 할 수 있고 마스터에 연결 가능한 슬레이브 수를 최대로 증가할 수 있으며, 마스터와 슬레이브 간의 결선을 단순화할 수 있고, 마스터의 요청에 의거한 유피에스의 충방전 제어로 동작되는 배터리 셀의 충방전 시 각각의 슬레이브에서 배터리 셀의 전압, 전류, 및 온도를 실시간으로 감시하여 주변 온도에 따른 목적지 배터리 성능 변화를 미리 예측하고 예측된 배터리 성능을 포함하는 배터리 셀 분석 정보를 마스터 명령에 따라 마스터로 전달함에 따라 배터리 성능을 실시간으로 감시할 수 있다.

Description

BMS 제어 시스템 및 방법{BMS CONTROLLING AND METHOD}
본 발명은 BMS 제어 시스템 및 방법에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 마스터와 복수개의 슬레이브가 직병렬 통신망을 통해 연결되고 각각의 슬레이브에서 해당 배터리의 성능을 실시간으로 감시할 수 있도록 한 기술에 관한 것이다.
최근에는 정전 시 부하측에 안정적으로 전원을 공급하기 위해 배터리 모듈과 유피에스(Uninterruptible Power Supply, 무정전 전원공급장치)를 사용한 비상전원 공급시스템을 구축하여 사용하고 있다.
이러한 비상전원 공급시스템은 한전으로부터 공급되는 전원이 유피에스를 거쳐 부하측으로 연결되도록 하고, 유피에스는 배터리 모듈과 전기적으로 연결된다.
이에 따라 정상 동작 시 부하측으로 상용전원이 직접 공급되도록 함과 동시에 배터리 모듈을 부동충전으로 상시 만충전상태로 유지토록 하고, 정전 발생 시 유피에스를 통해 배터리 모듈의 직류전원을 교류전원으로 변환시켜 부하측에 공급되도록 함으로써 상시 안정적인 전원공급을 통해 정전으로 인한 부하측 피해가 발생되지 않도록 구성된다.
즉, 배터리 모듈은 1차 상용전원이 공급 불능일 경우를 대비하여 사용하는 2차 예비 전원으로, 그 상태가 항상 양호하여야 함은 물론 설치되어진 용도에 맞게 본래의 성능을 가져야 하는데, 산업용으로 적용하기 위해 다수 개의 배터리 셀을 연결하여 하나의 배터리 모듈로 사용된다.
이러한 배터리 모듈을 구성하는 각각의 배터리 셀에 전압센서, 온도센서 등을 부착하고, 각 센서로부터 감지신호를 제공 받아 배터리 모듈의 전압, 또는 온도의 이상 유무를 감시하는 배터리 감시 시스템(BMS: Battery Management System)이 유피에스에 적용되고 있다.
이러한 배터리 감지 시스템은, 직렬로 연결된 배터리 셀 각각에 대응되어 마련되고 각 배터리 셀의 전압센서. 온도센서의 측정 데이터를 수집하는 복수개의 슬레이브와, 복수개의 슬레이브의 측정 데이터를 통신 라인을 통해 제공받아 측정 데이터를 취합하는 마스터와, 상기 마스터를 통해 전달된 정보를 외부에 분석 표시하는 배터리 상태 분석부를 구비할 수 있다. 여기서, 상기 통신 라인은 다수의 디바이스 통신에 유리한 RS485 병렬통신을 통해 각 슬레이브에서 수집된 배터리 셀의 측정 데이터를 마스터로 전달하는 기능을 수행한다.
이러한 표준 RS485 병렬통신을 이용한 마스터와 복수 개의 통신 라인은 1.2 Km 내에서 32 개의 슬레이브가 마스터에 연결 가능하므로, 수 백 개의 배터리 셀을 가지는 무정전 전원장치인 경우 통신 라인의 길이에 대한 제한과 다수에 슬레이브를 구성하기에는 복잡해지는 문제점이 있는 환경에서 신뢰성 있는 배터리 상태를 실시간으로 분석하기에는 많은 한계가 있었다.
이에 따라, 본 발명은 각 슬레이브와 마스터 간의 통신망에 대한 제한을 직병렬 통신방식으로 구성하여 병렬 통신에 장점을 유지하면서 하드웨어적인 한계를 극복하고 마스터에 의한 유피에스의 제어를 통해 각 슬레이브에서 배터리 셀의 전압, 전류, 및 온도 등을 실시간으로 감시하여 배터리를 노후 변화에 따른 정보들을 분석 저장하여 신뢰성 있는 배터리 셀 분석이 가능하며, 이러한 누적된 분석 정보를 슬레이브에서 직접 확인 할 수 있어 외부에 별도의 배터리 셀 분석기를 구성하지 아니하므로, BMS시스템의 구성이 단순화 될 수 있어 신뢰도가 향상된 분석과 비용절감이 가능한 방안을 제안하고자 한다.
따라서, 본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위해 창출된 것으로, 본 발명의 목적은 마스터와 복수개의 슬레이브 간에 직병렬 통신 방식을 이용하여 연결되므로, 통신 라인의 길이에 대한 제한과 연결 가능한 슬레이브 수를 최대로 증가할 수 있으며, 마스터와 슬레이브 간의 결선을 단순화할 수 하고, 마스터를 통해 배터리 방전 테스트에 따른 배터리 셀의 전압, 전류, 및 온도를 실시간으로 감시하여 주변 온도에 따른 목적지 배터리 성능 변화를 슬레이브에서 분석 저장 할 수 있는 BMS 제어 시스템 및 방법을 제공하고자 함에 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 BMS 제어 시스템은,
마스터와 다수의 슬레이브 간에 직병렬 통신 방식으로 연결되고,
상기 마스터는,
배터리 충방전이 가능한 전력 장치와의 통신을 통해 전력 장치에서 배터리 셀의 충방전 제어가 가능하도록 구성하며,
상기 슬레이브는
상기 전력 장치의 구동에 따라 배터리 셀의 충방전 시 센서로부터 수집된 배터리 셀의 측정 정보를 토대로 분석한 배터리 셀 분석 정보를 생성하여 메모리에 기록하고 외부 메모리 리더기를 통해 기록된 배터리 셀 분석 정보를 실시간으로 확인하도록 구비되는 것을 특징으로 한다.
바람직하게 각각의 슬레이브는, 슬레이브에 기록된 배터리 셀 분석 정보를 제공받기 위해 마스터의 명령을 수신한 슬레이브 어드레스 보다 낮은 어드레스를 가지는 다음 슬레이브로 마스터의 명령을 순차 경유하여 목적지 슬레이브로 전달하는 순방향 통신을 수행하고 상기 마스터의 명령에 응답하여 목적지 슬레이브에 기록된 배터리 셀 분석 정보를 상기 목적지 슬레이브의 어드레스 보다 높은 어드레스를 가지는 이전 슬레이브를 경유하여 상기 마스터로 전달하는 역방향 통신을 수행하는 양방향 통신 채널부; 및 상기 마스터의 명령에 포함된 슬레이브의 어드레스와 목적지 슬레이브의 어드레스가 일치하는 경우 다음 슬레이브로부터 제공된 마스터의 명령을 수신하도록 상기 양방향 통신 채널부를 제어하고, 상기 마스터의 명령에 응답하여 기록된 배터리 셀 분석 정보를 이전 슬레이브 또는 마스터로 전달하도록 상기 양방향 통신 채널부를 제어하는 배터리 셀 분석기를 포함하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게 상기 명령은 감시 대상인 목적지 슬레이브의 어드레스를 포함할 수 있다.
바람직하게 상기 양방향 통신 채널부는, 목적지 슬레이브의 배터리 셀 분석기의 제어에 따라 마스터 또는 이전 슬레이브의 명령을 수신하는 제1 수신버퍼와, 상기 제1 수신버퍼를 경유한 마스터 명령을 통과시켜 배터리 셀 분석기로 전달하는 제1 스위치를 포함할 수 있고, 상기 제1 수신버퍼의 마스터 명령을 전달하는 제2 스위치와, 상기 제2 스위치의 마스터 명령을 통과시키는 제1 구동버퍼와, 상기 제1 구동버퍼를 통과한 마스터 명령을 다음 슬레이브로 전달하는 제3 스위치를 포함하고, 상기 배터리 셀 분석기는 상기 제1 수신버퍼 및 제1 구동버퍼를 구동하기 위한 인에이블 신호(P2) 및 제1 스위치 내지 제3 스위치를 스위칭하기 위한 제어 신호를 생성하여 전달하도록 구비될 수 있다.
바람직하게 상기 양방향 통신 채널부는, 배터리 셀 분석기의 목적지 슬레이브의 배터리 셀 분석 정보를 통과시키는 제4 스위치와, 상기 제4 스위치를 통과한 목적지 슬레이브의 배터리 셀 분석 정보를 마스터 또는 상기 이전 슬레이브로 전달하는 제2 구동버퍼를 포함하고, 상기 배터리 셀 분석기는, 상기 제4 스위치를 스위칭하기 위한 제어 신호를 생성하고, 제2 구동버퍼를 구동하기 위한 인에이블 신호를 생성하여 전달하도록 구비될 수 있다.
바람직하게 상기 배터리 셀 분석 정보는 해당 배터리 셀의 전압, 충전 전류, 마스터 요청에 따라 유피에스에서 실행되는 배터리 방전 시 방전 전류, 내부 저항, 주변 온도 중 적어도 하나를 포함하는 센서의 측정 정보와, 상기 센서의 측정 정보의 상태 및 변화 추이를 분석하여 충전 시간에 따른 배터리 셀의 충전 상태 및 예측 충전 정보와, 방전 전력에 따른 배터리 상태 변화를 분석하여 배터리 셀의 예측 수명 정보를 포함할 수 있다.
바람직하게 상기 배터리 셀 분석기는, 상기 마스터의 명령에 포함된 슬레이브의 어드레스와 목적지 슬레이브의 어드레스가 일치하지 아니한 경우 바이패스 통신을 실행하도록 상기 양방향 통신 채널부를 제어하도록 구비될 수 있고,
바람직하게 상기 양방향 통신 채널부는, 수신된 마스터의 명령을 목적지 슬레이브로 전달하기 위해 순방향 바이패스를 실행하되, 마스터 명령을 상기 제1 수신버퍼 및 제2 스위치를 경유한 후 제1 구동 버퍼 및 제3 스위치에 의해 다음 슬레이브로 전달하도록 구비될 수 있고, 상기 양방향 통신 채널부는, 수신된 목적지 슬레이브의 목적지 배터리 셀 분석 정보를 이전 슬레이브 또는 마스터로 전달하기 위한 역방향 바이패스를 실행하되, 상기 목적지 배터리 셀 분석 정보를 상기 제3 스위치 및 제2 수신버퍼를 경유한 후 제4스위치 및 제2 구동버퍼에 의해 이전 슬레이브로 전달하도록 구비될 수 있다.
한편 전술한 장치를 기반으로 하는 본 발명의 BMS 제어 방법은,
마스터의 요청에 따라 배터리 셀의 충방전이 가능한 전력 장치에 의한 배터리 셀의 충방전 시 각각의 슬레이브의 배터리 셀 분석기에서 각 센서의 측정 데이터를 분석하여 배터리 셀 분석 정보를 생성하여 메모리에 기록하는 (a) 단계; 마스터에서 상기 기록된 슬레이브의 배터리 셀 분석 정보를 제공받기 위해 목적지 슬레이브의 어드레스를 포함하는 명령을 생성하는 (b) 단계; 양방향 통신 채널부의 제1 수신버퍼 및 제1 스위치를 통해 마스터 명령을 수신한 슬레이브의 배터리 셀 분석기에서 마스터 명령을 수신한 슬레이브의 어드레스와 상기 마스터 명령에 포함된 어드레스가 일치하는 지를 판단하여 일치하는 경우 목적지 슬레이브의 배터리 셀 분석 정보를 제3 스위치 및 제2구동버퍼를 경유하여 목적지 어드레스보다 높은 어드레스를 가지는 이전 슬레이브로 전달하여 최종 마스터로 전달하는 (c) 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게 상기 (c)단계 이후에 상기 제1 수신버퍼의 명령을 제2 스위치 및 제1 구동버퍼를 경유한 후 제3 스위치를 통해 상기 목적지 어드레스 보다 낮은 어드레스를 가지는 다음 슬레이브로 전달하는 (f) 단계를 더 포함할 수 있다.
바람직하게 상기 (b) 단계에서 목적지 슬레이브가 마스터의 명령에 포함된 어드레스를 가지는 슬레이브가 아닌 경우 마스터 명령을 수신한 슬레이브의 배터리 셀 분석기에서 마스터 명령을 해당 슬레이브의 어드레스 보다 낮은 어드레스를 가지는 다음 슬레이브로 전달하는 순방향 바이패스 통신으로 판정하는 (g) 단계와, 판단 결과 순방향 바이패스 통신 경우 마스터의 명령을 제1 수신버퍼 및 제2 스위치를 경유한 후 제1 구동버퍼 및 제3 스위치를 통해 상기 다음 슬레이브로 전달하는 (h) 단계를 더 포함할 수 있다.
바람직하게 상기 (g) 단계에서, 상기 배터리 셀 분석 정보를 수신한 슬레이브의 배터리 셀 분석기에서 역방향 바이패스로 판단하여 수신된 배터리 셀 분석 정보를 제2 수신버퍼 및 제4 스위치를 순차 경유한 후 제2 구동버퍼에 의해 이전 슬레이브로 전달하는 (i) 단계를 더 포함하도록 구비될 수 있다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 BMS 제어 장치 및 방법에 의하면, 각각의 슬레이브에서 마스터와 독립적으로 배터리 충전과 직접적인 배터리 방전 테스트에 따른 배터리 상태변화를 실시간으로 분석 및 저장이 가능하며, 마스터와 복수개의 슬레이브 간의 직병렬 통신망을 이용하여 연결되므로 통신 라인의 길이에 대한 한계를 극복하고 마스터에 연결 가능한 슬레이브 수를 최대로 증가할 수 있으며, 마스터와 슬레이브 간의 결선을 단순화할 수 있는 이점을 가진다.
본 발명에 의하면, 목적지 슬레이브에서 목적지 배터리 셀의 전압, 전류, 및 온도를 실시간으로 감시하여 주변 온도에 따른 목적지 배터리 성능 변화를 미리 예측하고 예측된 배터리 성능에 대한 배터리 셀 분석 정보를 별도의 외부메모리에 저장하여 언제든지 메모리에 상태를 외부메모리 리더기를 통해 확인 가능하므로, 외부에 별도의 배터리 분석부를 구성하지 아니함에 따라 BMS시스템의 구성이 단순화 될 수 있어 신뢰성 높은 분석과 비용절감이 가능한 효과를 얻는다.
본 명세서에서 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시 예를 예시하는 것이며, 후술하는 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석되어서는 아니된다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 BMS 제어 장치의 구성을 보인 도이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 BMS 제어 장치의 슬레이브의 직병렬 통신회로 세부적인 구성을 보인 도이다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 BMS 제어 장치의 순방향 통신을 위한 목적지 슬레이브를 보인 도이다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 BMS 제어 장치의 역방향 통신을 위한 목적지 슬레이브를 보인 도이다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 BMS 제어 장치의 순방향 바이패스 통신을 위한 목적지 슬레이브를 보인 도이다.
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 BMS 제어 장치의 역방향 바이패스 통신을 위한 목적지 슬레이브를 보인 도이다.
도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 BMS 제어 과정을 보인 흐름도이다.
본 발명과 본 발명의 동작상의 잇점 및 본 발명의 실시에 의하여 달성되는 목적을 충분히 이해하기 위해서는 본 발명의 바람직한 실시 예를 예시하는 첨부 도면 및 도면에 기재된 내용을 참조하여야 한다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 설명함으로써, 본 발명을 상세히 설명한다. 각 도면에 제시된 동일한 참조 부호는 동일한 부재를 나타낸다.
본 발명의 실시 예에서 제시되는 특정한 구조 내지 기능적 설명들은 단지 본 발명의 개념에 따른 실시 예를 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로, 본 발명의 개념에 따른 실시 예들은 다양한 형태로 실시될 수 있다. 또한 본 명세서에 설명된 실시예들에 한정되는 것으로 해석되어서는 아니 되며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경물, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
한편, 본 발명에서 제1 및/또는 제2 등의 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성 요소들은 상기 용어들에 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소들과 구별하는 목적으로만, 예컨대 본 발명의 개념에 따른 권리 범위로부터 벗어나지 않는 범위 내에서, 제1구성요소는 제2구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2구성요소는 제1구성요소로도 명명될 수 있다.
어떠한 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어"있다거나 "접속되어"있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떠한 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어"있다거나 또는 "직접 접촉되어"있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 구성요소들 간의 관계를 설명하기 위한 다른 표현들, 즉 "~사이에"와 "바로 ~사이에" 또는 "~에 인접하는"과 "~에 직접 인접하는"등의 표현도 마찬가지로 해석되어야 한다.
본 명세서에서 사용하는 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로서, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서 "포함한다" 또는 "가지다"등의 용어는 실시된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징이나 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 BMS 제어 장치의 구성을 보인 도이고, 도 2는 도 1에 도신 슬레이브이 세부적인 구성을 보인 도이며, 도 3 내지 도 6은 도 1에 도시된 BMS 제어 장치의 동작 상태를 보인 도들이다. 도 1 내지 도 6을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 BMS 제어 장치는, 마스터와 복수개의 슬레이브 간의 직병렬 통신망을 이용하여 연결되고 각각의 슬레이브에서 배터리의 목적지 슬레이브에서 목적지 배터리 셀의 전압, 전류, 및 온도를 실시간으로 감시하여 배터리 충방전에 따른 목적지 배터리 성능 변화를 미리 예측하고 예측된 배터리 성능을 마스터로 전달함에 따라 배터리 성능을 실시간으로 감시하도록 구비되며, 이러한 장치는, 마스터(100), 복수개의 제1 내지 제n 슬레이브(201-20n), 및 제1 내지 제n 센서(S1-Sn)를 포함한다. 상기 n는 양의 정수를 말한다.
여기서, 마스터(100)는 기 설정된 주기에 생성된 배터리 성능 감시 명령을 배터리 셀의 충방전 제어가 가능한 유피에스로 전달하고 유피에스(미도시됨)의 방전 명령에 따라 배터리 셀의 방전을 실행한다. 여기서 마스터(100)의 배터리 성능 감시 명령에 따라 유피에스(전력 장치)에서 배터리 셀의 충전 전압을 방전하는 일련의 과정은 이미 알려진 공지의 기술이다.
이러한 배터리 셀의 방전 제어 시 상기 각각의 슬레이브(201-20n)는 독립적으로 설치된 배터리 분석 알고리즘을 실행하여 센서로부터 수집된 배터리 셀의 측정 정보를 분석하여 배터리 셀 측정 정보를 생성하여 메모리에 저장하도록 구비된다. 이때 각각의 슬레이브(201-20n)은 마스터(100)를 통해 공급된 전류값을 토대로 배터리 셀의 전류에 대한 성능 분석할 수 있으나, 본 발명은 이에 국한하지 아니한다. 여기서, 상기 메모리는 슬레이브의 배터리 셀 분석기의 내부에 마련될 수 있고 외부에 별도로 마련될 수 있으며, 별도의 외부 메모리 리더기를 이용하여 기록된 배터리 셀 분석 정보를 언제든지 확인하도록 구비될 수 있다.
한편, 각각의 슬레이브(201-20n)에 기록된 배터리 셀 분석 정보는, 센서(S1-Si)로부터 공급되는 배터리 셀의 전압, 충전 전류, 마스터의 요청에 따라 유피에스에서 실행되는 배터리 방전 시 방전 전류, 내부 저항, 주변 온도의 측정 정보를 수집하고, 수집된 측정 정보의 상태 및 변화 추이를 분석하여 충전 시간에 따른 배터리 셀의 충전 상태 및 예측 충전 정보와, 방전 전력에 따른 배터리 상태 변화를 분석하여 배터리 셀의 예측 수명 정보를 생성하며, 이에 따라 상기 배터리 셀 분석 정보는, 각 종 센서의 측정 정보 및 충전 및 예측 충전 정보, 및 배터리 셀 예측 수명 정보 등을 포함한다.
본 발명의 실시 예에서, 배터리 셀 분석 정보가 종 센서의 측정 정보 및 충전 및 예측 충전 정보, 및 배터리 셀 예측 수명 정보를 포함하는 것을 일 례로 설명하고 있으나, 이에 국한되지 아니하고 배터리 성능 검사에 필요한 모든 정보를 포함할 수 있다.
그리고 마스터(100)는 각 배터리 셀의 성능 분석을 실행하는 슬레이브(201-20n)에 명령을 전달하고, 이러한 명령에 응답하여 각각의 슬레이브(201-20n)에서 생성된 배터리 셀 분석 정보를 수신하도록 구비될 수 있다. 여기서, 상기 명령은 마스터(100)의 요청에 따른 유피에스(전력 장치)의 배터리 셀의 충방전 시 각 슬레이브(201-20n)의 배터리 셀 분석 정보를 마스터(100)에서 제공받기 위해 마스터(10)에서 생성되며, 제공받고자 하는 목적지 슬레이브의 어드레스를 포함한다.
이러한 마스터(100) 명령에 의해 상기 슬레이브(20i)는 상기 마스터(100)의 명령을 수신하여 상기 생성된 배터리 셀 분석 정보를 상기 마스터(100)로 전달하도록 구비된다.
슬레이브(20i)는 도 2에 도시된 바와 같이, 양방향 통신 채널부(210), 및 배터리 셀 분석기(230)를 포함한다.
여기서, 양방향 통신 채널부(210)는, 마스터(100)의 명령을 수신한 슬레이브(20i)의 어드레스 보다 낮은 어드레스를 가지는 슬레이브(20j)로 마스터(100)의 명령을 순차 경유하여 목적지 슬레이브로 전달하는 순방향 통신을 수행하도록 구비된다.
또한 양방향 통신 채널부(210)는 상기 마스터의 명령에 응답하여 생성된 목적지 슬레이브의 배터리 셀 분석 정보를 상기 목적지 슬레이브의 어드레스 보다 높은 어드레스를 가지는 슬레이브(20j)를 경유하여 상기 마스터(100)로 전달하는 역방향 통신을 수행하도록 구비된다.
여기서 배터리 셀 분석기(230)는 마스터(100)의 명령에 포함된 어드레스를 통해 도달한 슬레이브(20i)가 목적지 슬레이브의 어드레스인 경우 목적지 슬레이브(20i)의 어드레스보다 높은 어드레스를 가지는 슬레이브(20j)로부터 제공된 마스터(100) 명령을 수신하도록 상기 양방향 통신 채널부(210)를 제어하고, 상기 마스터(100) 명령에 따라 목적지 슬레이브에 기록된 배터리 셀 분석 정보를 마스터(100)로 전달하도록 구비된다.
이하에서 마스터(100)의 명령을 슬레이브(20i)인 목적지 슬레이브로 전달하는 순방향 통신을 실행하는 일련의 과정은 도 3을 참조하여 보다 상세하게 설명한다.
도 3은 도 2에 도시된 제i 슬레이브(20i)가 목적지 슬레이브인 경우 순방향 통신을 보인 도로서, 도 3을 참조하면, 목적지 슬레이브(20i)의 배터리 셀 분석기(230)의 제어에 따라 마스터(100)의 명령을 수신하는 제1 수신버퍼(211)와, 상기 제1 수신버퍼(211)를 경유한 마스터(100)의 명령을 통과시켜 배터리 셀 분석기(230)로 전달하는 제1 스위치(212)를 포함한다.
즉, 목적지 슬레이브(20i)는 마스터(100)의 명령을 제1 수신버퍼(211) 및 제1 스위치(212)를 경유하여 배터리 셀 분석기(230)에 전달하는 기능을 수행하는 바, 예를 들어, 하이 레벨의 배터리 셀 분석기(230)의 인에이블 신호(P2)에 따라 구동되는 제1 수신버퍼(211)에 의해 수신된 마스터(100)의 명령은 배터리 셀 분석기(230)의 제어 신호에 의해 NC 단자로 스위칭되는 제1 스위치(212)를 통과하여 배터리 셀 분석기(230)로 전달된다.
이에 배터리 셀 분석기(230)는 마스터의 명령에 응답하여 기록된 배터리 셀 분석 정보를 이전 슬레이브 또는 마스터로 전달한다.
도 4는 배터리 셀 분석기(230)의 배터리 셀 분석 정보를 목적지 슬레이브(20i)의 어드레스 보다 높은 어드레스를 가지는 이전 슬레이브(20h) 또는 마스터(100)로 전달하는 양방향 통신 채널부(210)의 동작 상태를 보인 도로서, 도 4를 참조하면, 양방향 통신 채널부(210)는 마이크로 프로세서(230)의 제어 신호에 따라 스위칭되는 제4 스위치(216)와, 배터리 셀 분석기(230)의 하이 레벨의 인에이블 신호(P1)에 따라 제4 스위치(216)를 통과한 배터리 셀 분석기(230)의 배터리 셀 분석 정보를 통과시키는 제2 구동버퍼(217)을 포함한다.
이에 따라 배터리 셀 분석기(230)의 배터리 셀 분석 정보는, 제4 스위치(216) 및 제2 구동버퍼(217)를 통과하여 목적지 슬레이브(20i)의 어드레스 보다 높은 어드레스를 가지는 이전 슬레이브(20h) 또는 마스터(100)로 전달한다.
그리고, 배터리 셀 분석기(230)의 배터리 셀 분석 정보는, 하이 레벨의 인에이블 신호(P2) 및 제2 스위치(213)를 NO 단자로 접속하기 위한 제어 신호(SW3) 및 제3 스위치(215)럴 NO 단자로 접속하기 위한 제어 신호(SW1)에 의해 제2스위치(216) 및 제1구동버퍼(214)를 경유한 후 제3 스위치(215)에 의해 상기 목적지 슬레이브(20i) 보다 낮은 어드레스를 가지는 다음 슬레이브(20j)로 전달된다. 이에 다음 슬레이브(20j)의 배터리 셀 분석기(230)에서 목적지 슬레이브(20i)의 배터리 셀의 분석 정보를 수신하여 이전 목적지 슬레이브(20i)의 배터리 셀의 성능의 감시가 가능하다.
한편 양방향 통신 채널부(210)는 마스터(100)의 명령을 수신한 슬레이브(20j)의 명령에 포함된 어드레스를 토대로 목적지 슬레이브인 지를 판단하고 판단 결과 목적지 슬레이브가 아닌 경우 상기 마스터(100)의 명령을 슬레이브(20j)의 어드레스 보다 낮은 어드레스를 가지는 인접된 슬레이브(20k)로 전달하는 순방향 바이패스 통신을 수행한다
이하에서 슬레이브(2Oi)에서 수신된 마스터(100)의 명령을 슬레이브(20i)의 어드레스 보다 낮은 어드레스를 가지는 슬레이브(20j)로 전달하는 양방향 통신 채널부(210)의 순방향 바이패스 통신 과정을 설명한다.
도 5는 순방향 바이패스 통신을 수행하는 양방향 통신 채널부(210)의 동작 과정을 보인 도로서, 도 5를 참조하면, 앞서 설명한 바와 같이, 슬레이브(20i)에서 전달되는 마스터(100)의 명령을 수신한 슬레이브(20j)의 배터리 셀 분석기(230)은, 명령에 포함된 어드레스를 토대로 목적지 슬레이브인 지를 판단하고 판단 결과 목적지 슬레이브가 아닌 경우 제1 수신버퍼(211) 및 제1 구동버퍼(214)를 동작하는 인에이블 신호를 생성하고 제2 스위치(213) 및 제3 스위치(215)를 NC 단자로 스위칭하기 위한 제어 신호(SW3)(SW1)를 생성하며, 하이 레벨의 인에이블 신호(P2) 및 제어 신호((SW3)(SW1)에 따라 슬레이브(20i)의 가동 명령은 제1 수신버퍼(211) 및 제2 스위치(213)을 경유한 후 제1 구동버퍼(214) 및 제3 스위치(215)에 의해 슬레이브(20j) 보다 낮은 어드레스를 가지는 슬레이브(20k)로 전달된다.
한편 양방향 통신 채널부(210)는 목적지 슬레이브의 배터리 셀 분석 정보를 수신한 슬레이브(20j)는 슬레이브(20j)의 어드레스 보다 높은 어드레스를 가지는 인접된 슬레이브(20i)로 전달하는 역방향 통신을 수행한다
이하에서 슬레이브(2Ok)에서 수신된 배터리 셀 분석 정보를 슬레이브(20k)의 어드레스 보다 높은 어드레스를 가지는 슬레이브(20i)로 전달하는 양방향 통신 채널부(210)의 역방향 바이패스 통신 과정을 설명한다.
도 6은 역방향 바이패스 통신을 수행하는 양방향 통신 채널부(210)의 동작 과정을 보인 도로서, 도 6를 참조하면, 양방향 통신 채널부(210)는 제3 스위치(215)를 통과한 슬레이브(20k)의 배터리 셀 분석 정보를 제4 스위치(216)으로 전달하는 제2 수신버퍼(218)를 더 포함하고, 배터리 셀 분석기(230)은 제2 수신버퍼(218) 및 제2 구동버퍼(217)를 동작하는 인에이블 신호(P1)를 생성하고 제3 스위치(215)를 NO 단자로 접속하기 위한 제어 신호(SW1)를 생성하고, 제1 스위치(212) 및 제4 스위치(216)를 NC 단자로 접속하기 위한 제어 신호(SW4)(SW2)를 생성된다. 이때 제2 스위치(213)는 NO 단자로 접속된다.
즉, 배터리 셀 분석기(230)의 인에이블 신호(P1) 및 제어 신호(SW4)(SW2)에 따라 슬레이브(20k)의 배터리 셀 분석 정보는 제3 스위치(215) 및 제2 수신버퍼(218)를 경유한 후 제4 스위치(216) 및 제2 구동버퍼(217)에 의해 슬레이브(20i)로 전달된다.
전술한 각 통신 상태에 따라 배터리 셀 분석기(230)에서 생성되는 제1 수신버퍼(211) 및 제1 구동버퍼(214)를 동작시키기 위한 인에이블 신호(P1)와 제2 수신버퍼(218) 및 제2 구동버퍼(217)를 동작시키기 위한 인에이블 신호(P2) 및 제1 스위치 내지 제4 스위치를 스위칭하기 위한 제어 신호를 정리하면 다음과 표 1와 같다.
수신대기 Slave 송신 다른 Slave 송신
SW1 NO NO NO
SW2 NC NO NC
SW3 NC NO NC
SW4 NC NC NC
P1 LOW HI HI
P2 HI HI LOW
표 1을 참조하면, 슬레이브(20i)가 목적지 슬레이브인 경우 마스터(100)의 명령을 배터리 셀 분석기(230)로 전달하기 위해 수신 대기 상태로 활성화되어 제1 수신버퍼(211) 및 제1 구동버퍼(214)를 인에이블 신호(P2)를 하이 레벨로 생성하고 제3 스위치(215)는 NO 단자로 접속하기 위한 제어 신호(SW1)를 생성하고, 나머지 제2 스위치(213), 제3 스위치(215) 내지 제4 스위치(216)를 턴온 상태인 NC 단자로 접속하기 위한 제어 신호(SW2-SW4)를 생성한다.
이에 슬레이브(20i)의 양방향 통신 채널부(210)는 마스터(100)의 명령을 제공받아 배터리 셀 분석기(230)로 전달하고 명령을 다음 슬레이브(20j)로 전달한다.
한편, 배터리 셀 분석기(230)는 슬레이브(20j)의 배터리 셀 분석 정보를 슬레이브(20i)로 전달하기 위해 슬레이브 송신 상태로 활성화하여 제2 구동버퍼(217) 및 제1 구동버퍼(214)를 동작시키기 위한 인에이블 신호(P1, P2)를 하이 상태로 생성하며, 제1 스위치(212)를 NC 단자로 접속하기 위한 제어 신호(SW4)를 생성하고, 제2 스위치(214) 내지 제4 스위치(216)를 NO 단자로 접속하기 위한 제어 신호(SW1-SW3)를 생성함을 알 수 있다.
이에 슬레이브(20i)의 양방향 통신 채널부(210)는 배터리 셀 분석기(230)의 배터리 셀 분석 정보를 이전 슬레이브(20h)로 전달하고 다음 슬레이브(20j)로 전달한다.
또한 배터리 셀 분석기(230)는 슬레이브(20j)의 배터리 셀 분석 정보를 이전 슬레이브(20i)로 전달하기 위해 역방향 바이패스하는 다른 슬레이브 송신 상태로 활성화하여 제2 구동버퍼(218) 및 제2 수신버퍼(217)를 동작시키기 위한 인에이블 신호(P1)은 하이 레벨로 설정하며, 제1 스위치(212)를 NO 단자로 접속하기 위한 제어 신호(SW1)를 생성하고, 제2 스위치(214) 내지 제4 스위치(216)를 NC 단자로 접속하기 위한 제어 신호(SW2-SW4)를 생성함을 알 수 있다.
이에 슬레이브(20i)의 양방향 통신 채널부(210)는 슬레이브(20j)의 배터리 셀 분석 정보를 이전 슬레이브(20i)로 역방향 바이패스시킨다.
이에 따라, 마스터와 복수개의 슬레이브 간의 직병렬 통신망을 이용하여 연결되므로, 마스터와 복수개의 슬레이브 간의 통신 라인의 길이에 한계를 극복할 수 있고 마스터에 연결 가능한 슬레이브 수를 최대로 증가할 수 있으며, 마스터와 슬레이브 간의 결선을 단순화할 수 있고, 목적지 슬레이브 각각에서 배터리 셀의 전압, 전류, 및 온도를 실시간으로 감시하여 주변 온도에 따른 목적지 배터리 성능 변화를 미리 예측하고 예측된 배터리 성능을 포함하는 배터리 셀 분석 정보를 저장 및 마스터의 명령에 따라 마스터로 전달함에 따라 배터리 성능을 실시간으로 감시할 수 있다.
각 슬레이브와 마스터 간을 직병렬 통신망으로 연결하고 각 슬레이브에서 배터리 셀의 전압, 전류, 및 온도 등을 실시간으로 감시하여 온도에 따른 배터리의 전압 변화를 미리 예측 전압, 전류, 온도의 변화량 및 그 측정 데이터를 실시간으로 감시하는 일련의 과정을 도 7을 참조하여 설명한다.
도 7은 도 2에 도시된 슬레이브의 동작 과정을 보인 도면으로서, 도 6을 참조하여 본 발명의 다른 실시 예에 따른 BMS 제어 과정을 설명한다.
우선, 마스터(100)의 요청에 따른 유피에스의 동작으로 배터리 셀의 충방전 시 각각의 슬레이브(201-20n)에서 기 정해진 배터리 셀 성능 검사 프로그램의 실행에 따라 센서로부터 공급되는 배터리 셀의 측정 정보를 분석하여 해당 배터리 셀의 성능을 나타내는 배터리 셀 분석 정보를 생성하여 메모리에 기록한다(701).
그리고, 마스터(100)에서 각각의 슬레이브에 기록된 배터리 셀 분석 정보를 제공받기 위한 명령을 생성하며 명령은 슬레이브의 어드레스를 포함한다(703).
그리고 이전 슬레이브(20i)가 목적지 슬레이브일 때 전달된 이전 슬레이브(20i)의 명령의 수신 시 슬레이브(20j)의 배터리 셀 분석기(230)는 하이 레벨의 인에이블 신호(P2) 및 제어 신호(SW4)(SW3)(SW1)를 생성한다. 이에 따라 목적지 슬레이브와 매칭되는 어드레스를 가지는 마스터(100)의 명령이 슬레이브(20j)에 수신되면, 명령은 제1 스위치(212) 및 제1 수신버퍼(211)를 경유하여 배터리 셀 분석기(230)로 전달되는 한편, 제2 스위치(213) 및 제1 구동버퍼(214), 및 제3 스위치(215)를 경유하여 슬레이브(20j)의 어드레스보다 낮은 어드레스를 가지는 이웃하는 인접 슬레이브(20k)로 전달한다(705).
그리고 슬레이브(20j)의 배터리 셀 분석기(230)는 수신되는 마스터(100) 명령에 포함된 목적지 슬레이브의 어드레스와 일치하는 지를 판단하고 일치하는 경우 슬레이브(20j)는 목적지 슬레이브로 판단하여 기록된 배터리 셀 분석 정보를 마스터(100)로 전송한다(707, 711).
또한 슬레이브(20j)의 배터리 셀 분석기(230)는, 상기 배터리 셀 분석 정보를 마스터(100) 또는 슬레이브(20j)의 어드레스보다 높은 어드레스를 가지는 이웃하는 이전 슬레이브(20i) 및 슬레이브(20j)의 어드레스보다 낮은 어드레스를 가지는 이웃하는 다음 슬레이브(20k)로 전달하기 위해, 하이 레벨의 인에이블 신호(P1)(P2)와 제어 신호(SW1-SW4)를 생성한다. 이에 따라 슬레이브(20j)의 배터리 셀 분석 정보는, 제4 스위치(216) 및 제2 구동버퍼(217)를 통해 이전 슬레이브(20i)로 전달되고, 제2 스위치(213) 및 제2 구동버퍼(214) 및 제3 스위치(215)를 통해 다음 슬레이브(20k)로 전달된다(711, 713).
한편, 슬레이브(20j)의 배터리 셀 분석기(230)는 단계(707)에서 수신되는 마스터(100) 명령에 포함된 목적지 슬레이브의 어드레스와 일치하는 지를 판단하고 일치하지 아니한 경우 수신된 마스터의 명령을 다음 슬레이브(20k)로 전달하기 위한 순방향 바이패스 기능을 수행하는 바, 슬레이브(20j)의 배터리 셀 분석기(230)는 하이 레벨의 인에이블 신호(P2) 및 제어 신호(SW3)(SW1)을 생성하고, 이에 따라 수신된 마스터(100)의 명령은 제1 수신버퍼(211) 및 제2 스위치(213)을 경유하고 제1 구동 버퍼(214) 및 제3 스위치(215)를 통해 다음 슬레이브(20k)로 전달된다(721).
한편, 슬레이브(20j)의 배터리 셀 분석기(230)는 다음 슬레이브(20k)로부터 전달받은 배터리 셀 분석 정보가 수신될 때 역방향 바이패스 기능을 수행하는 바, 슬레이브(20j)의 배터리 셀 분석기(230)는 하이 레벨의 인에이블 신호(P1) 및 제어 신호(SW3)(SW2)을 생성하고, 이에 따라 수신된 마스터(100) 명령은 제2 수신버퍼(218) 및 제4 스위치(216)을 경유하고 제2 구동 버퍼(217)를 통해 이전 슬레이브(20i)로 전달된다(723, 725).
본 발명의 실시 예에 의하면, 마스터와 복수개의 슬레이브 간의 직병렬 통신망을 이용하여 연결되므로, 마스터와 복수개의 슬레이브 간의 통신 라인의 길이에 대한 한계를 극복 할 수 있고 마스터에 연결 가능한 슬레이브 수를 최대로 증가할 수 있으며, 마스터와 슬레이브 간의 결선을 단순화할 수 있고, 마스터의 요청에 의거한 유피에스의 충방전 제어로 동작되는 배터리 셀의 충방전 시 각각의 슬레이브에서 배터리 셀의 전압, 전류, 및 온도를 실시간으로 감시하여 주변 온도에 따른 목적지 배터리 성능 변화를 미리 예측하고 예측된 배터리 성능을 포함하는 배터리 셀 분석 정보를 마스터 명령에 따라 마스터로 전달함에 따라 배터리 성능을 실시간으로 감시할 수 있게 된다.
지금까지 본 발명을 바람직한 실시 예를 참조하여 상세히 설명하였지만, 본 발명이 상기한 실시 예에 한정되는 것은 아니며, 이하의 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 또는 수정이 가능한 범위까지 본 발명의 기술적 사상이 미친다 할 것이다.
마스터와 복수개의 슬레이브 간의 직병렬 통신망을 이용하여 연결되므로, 통신 라인의 길이에 대한 한계를 극복 할 수 있고 마스터에 연결 가능한 슬레이브 수를 최대로 증가할 수 있으며, 마스터와 슬레이브 간의 결선을 단순화할 수 있고, 마스터의 요청에 의거한 유피에스의 충방전 제어로 동작되는 배터리 셀의 충방전 시 각각의 슬레이브에서 배터리 셀의 전압, 전류, 및 온도를 실시간으로 감시하여 주변 온도에 따른 목적지 배터리 성능 변화를 미리 예측하고 예측된 배터리 성능을 포함하는 배터리 셀 분석 정보를 마스터 명령에 따라 마스터로 전달함에 따라 배터리 성능을 실시간으로 감시할 수 있는 BMS 제어 장치 및 방법에 대한 운용의 정확성 및 신뢰도 측면, 더 나아가 성능 효율 면에 매우 큰 진보를 가져올 수 있으며, BMS의 시판 또는 영업의 가능성이 충분할 뿐만 아니라 현실적으로 명백하게 실시할 수 있는 정도이므로 산업상 이용가능성이 있는 발명이다.

Claims (14)

  1. 마스터와 다수의 슬레이브 간에 직병렬 통신 방식으로 연결되고,
    상기 마스터는,
    배터리 충방전이 가능한 전력 장치와의 통신을 통해 전력 장치에서 배터리 셀의 충방전 제어가 가능하도록 구성하며,
    상기 슬레이브는
    상기 전력 장치의 구동에 따라 배터리 셀의 충방전 시 센서로부터 수집된 배터리 셀의 측정 정보를 토대로 분석한 배터리 셀 분석 정보를 생성하여 메모리에 기록하도록 구비하고,
    상기 각각의 슬레이브는,
    각각의 슬레이브에 기록된 배터리 셀 분석 정보를 제공받기 위해 마스터의 명령을 수신한 슬레이브 어드레스 보다 낮은 어드레스를 가지는 다음 슬레이브로 마스터의 명령을 순차 경유하여 목적지 슬레이브로 전달하는 순방향 통신을 수행하고 상기 마스터의 명령에 응답하여 목적지 슬레이브에 기록된 배터리 셀 분석 정보를 상기 목적지 슬레이브의 어드레스 보다 높은 어드레스를 가지는 이전 슬레이브를 경유하여 상기 마스터로 전달하는 역방향 통신을 수행하는 양방향 통신 채널부; 및
    상기 마스터의 명령에 포함된 슬레이브의 어드레스와 목적지 슬레이브의 어드레스가 일치하는 경우 다음 슬레이브로부터 제공된 마스터의 명령을 수신하도록 상기 양방향 통신 채널부를 제어하고, 상기 마스터의 명령에 응답하여 기록된 배터리 셀 분석 정보를 이전 슬레이브 또는 마스터로 전달하도록 상기 양방향 통신 채널부를 제어하는 배터리 셀 분석기를 포함하는 것을 특징으로 하는 BMS 제어 장치.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서, 상기 마스터의 명령은
    감시 대상 배터리 셀의 목적지 슬레이브의 어드레스를 포함하는 것을 특징으로 하는 BMS 제어 장치.
  4. 제1항에 있어서, 상기 양방향 통신 채널부는,
    목적지 슬레이브의 배터리 셀 분석기의 제어에 따라 마스터 또는 이전 슬레이브의 마스터 명령을 수신하는 제1 수신버퍼와, 상기 제1 수신버퍼를 경유한 마스터의 명령을 통과시켜 배터리 셀 분석기로 전달하는 제1 스위치를 포함하고,
    상기 배터리 셀 분석기는,
    상기 제1 수신버퍼를 동작하기 위한 인에이블 신호를 생성하고 제1 스위치를 스위칭하기 위한 제어 신호를 생성하도록 구비되는 것을 특징으로 하는 BMS 제어 장치.
  5. 제4항에 있어서, 상기 양방향 통신 채널부는,
    상기 제1 수신버퍼의 마스터의 명령을 통과시키는 제2 스위치와, 상기 제2 스위치의 마스터의 명령을 통과시키는 제1 구동버퍼와, 상기 제1 구동버퍼를 통과한 마스터의 명령을 다음 슬레이브로 전달하는 제3 스위치를 포함하고,
    상기 배터리 셀 분석기는
    상기 제1 구동버퍼를 구동하기 위한 인에이블 신호 및 제2 스위치 및 제3 스위치를 스위칭하기 위한 제어 신호를 생성하여 전달하도록 구비되는 것을 특징으로 하는 BMS 제어 장치.
  6. 제5항에 있어서, 상기 양방향 통신 채널부는,
    슬레이브의 배터리 셀 분석기의 목적지 슬레이브의 배터리 셀 분석 정보를 통과시키는 제4 스위치와, 상기 제4 스위치를 통과한 목적지 슬레이브의 배터리 셀 분석 정보를 마스터 또는 상기 이전 슬레이브로 전달하는 제2 구동버퍼를 포함하고,
    상기 배터리 셀 분석기는,
    상기 제4 스위치를 스위칭하기 위한 제어 신호를 생성하고, 제2 구동버퍼를 구동하기 위한 인에이블 신호를 생성하여 전달하도록 구비되는 것을 특징으로 하는 BMS 제어 장치.
  7. 제6항에 있어서, 상기 배터리 셀 분석 정보는
    목적지 슬레이브의 배터리 셀의 전압, 충전 전류, 마스터의 요청에 따라 유피에스에서 실행되는 배터리 방전 시 방전 전류, 내부 저항, 주변 온도 중 적어도 하나를 포함하는 센서의 측정 정보와, 상기 센서의 측정 정보의 상태 및 변화 추이를 분석하여 충전 시간에 따른 배터리 셀의 충전 상태 및 예측 충전 정보와, 방전 전력에 따른 배터리 상태 변화를 분석하여 배터리 셀의 예측 수명 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 BMS 제어 장치.
  8. 제7항에 있어서, 상기 배터리 셀 분석기는,
    상기 마스터의 명령에 포함된 슬레이브의 어드레스와 목적지 슬레이브의 어드레스가 일치하지 아니한 경우 바이패스 통신을 실행하도록 상기 양방향 통신 채널부를 제어하도록 구비되는 것을 특징으로 하는 BMS 제어 장치.
  9. 제8항에 있어서, 상기 양방향 통신 채널부는,
    수신된 마스터의 명령을 목적지 슬레이브로 전달하기 위해 순방향 바이패스를 실행하되,
    마스터 명령을 상기 제1 수신버퍼 및 제2 스위치를 경유한 후 제1 구동 버퍼 및 제3 스위치에 의해 다음 슬레이브로 전달하도록 구비되는 것을 특징으로 하는 BMS 제어 장치.
  10. 제9항에 있어서, 상기 양방향 통신 채널부는,
    수신된 목적지 슬레이브의 목적지 배터리 셀 분석 정보를 이전 슬레이브 또는 마스터로 전달하기 위한 역방향 바이패스를 실행하되,
    상기 목적지 배터리 셀 분석 정보를 상기 제3 스위치 및 제2 수신버퍼를 경유한 후 제4스위치 및 제2 구동버퍼에 의해 이전 슬레이브로 전달하도록 구비되는 것을 특징으로 하는 BMS 제어 장치.
  11. 마스터의 요청에 따라 배터리 셀의 충방전이 가능한 전력 장치에 의한 배터리 셀의 충방전 시 각각의 슬레이브의 배터리 셀 분석기에서 각 센서의 측정 데이터를 분석하여 배터리 셀 분석 정보를 생성하여 메모리에 기록하는 (a) 단계;
    마스터에서 상기 기록된 슬레이브의 배터리 셀 분석 정보를 제공받기 위해 목적지 슬레이브의 어드레스를 포함하는 명령을 생성하는 (b) 단계;
    양방향 통신 채널부의 제1 수신버퍼 및 제1 스위치를 통해 마스터 명령을 수신한 슬레이브의 배터리 셀 분석기에서 마스터 명령을 수신한 슬레이브의 어드레스와 상기 마스터 명령에 포함된 어드레스가 일치하는 지를 판단하여 일치하는 경우 목적지 슬레이브의 배터리 셀 분석 정보를 제3 스위치 및 제2구동버퍼를 경유하여 목적지 어드레스보다 높은 어드레스를 가지는 이전 슬레이브로 전달하여 최종 마스터로 전달하는 (c) 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 BMS 제어 방법.
  12. 제11항에 있어서, 상기 (c)단계 이후에
    상기 제1 수신버퍼의 명령을 제2 스위치 및 제1 구동버퍼를 경유한 후 제3 스위치를 통해 상기 목적지 어드레스 보다 낮은 어드레스를 가지는 다음 슬레이브로 전달하는 (f) 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 BMS 제어 방법.
  13. 제12항에 있어서, 상기 (b) 단계에서
    목적지 슬레이브가 마스터의 명령에 포함된 어드레스를 가지는 슬레이브가 아닌 경우 마스터의 명령을 수신한 슬레이브의 배터리 셀 분석기에서 마스터의 명령을 해당 슬레이브의 어드레스 보다 낮은 어드레스를 가지는 다음 슬레이브로 전달하는 순방향 바이패스 통신으로 판정하는 (g) 단계; 및
    (g) 단계의 판단 결과 순방향 바이패스 통신 경우 마스터의 명령을 제1 수신버퍼 및 제2 스위치를 경유한 후 제1 구동버퍼 및 제3 스위치를 통해 상기 다음 슬레이브로 전달하는 (h) 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 BMS 제어 방법.
  14. 제13항에 있어서, 상기 (g) 단계에서,
    배터리 셀 분석 정보를 수신한 슬레이브의 배터리 셀 분석기에서 역방향 바이패스로 판단하여 수신된 배터리 셀 분석 정보를 제2 수신버퍼 및 제4 스위치를 순차 경유한 후 제2 구동버퍼에 의해 이전 슬레이브로 전달하는 (i) 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 BMS 제어 방법.
KR1020150140891A 2015-10-07 2015-10-07 Bms 제어 시스템 및 방법 KR101643706B1 (ko)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN111193080A (zh) * 2018-11-14 2020-05-22 宝沃汽车（中国）有限公司 电池管理器、车辆、电动汽车电池包加热控制方法和装置

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014524099A (ja) * 2011-05-31 2014-09-18 エルジー・ケム・リミテッド モジュール化されたｂｍｓ連結構造を含む電力貯蔵システム及びその制御方法

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